Пэнгборн, Великобритания. Посреди старинного парка высится роскошный особняк, окружённый добротным английским газоном. Сейчас должен выйти дворецкий и, растягивая слова, произнести: «Добро пожаловать, сэр!». Однако на пороге появляются двое респектабельных джентльменов: Девид Тейлор и Пол Бисли — сотрудники компании Castrol. А особняк — вовсе не родовое гнездо британской аристократии, а исследовательский центр, где разрабатывают новые моторные масла. Именно здесь нам рассказали, как создаются моторные масла, и помогли развенчать популярные «масляные» мифы.
То, что двигатель не сможет работать без смазки, стало понятно сразу, как только появились первые экземпляры двигателей внутреннего сгорания: в середине XIX столетия Этьенн Ленуар безуспешно пытался создать рабочий экземпляр ДВС, но все попытки неизменно заканчивались неудачами — поршень клинило в цилиндре, и мотор выходил из строя. Как только конструкция двигателя была доработана системами смазки и охлаждения, проблема исчезла. Так уже первые инженеры-двигателисты поняли, что новые поршневые двигатели потребуют не только топлива, но и других жидкостей — масла и антифриза. (Двигатели воздушного охлаждения сегодня останутся за скобками, а вот историю, как «двигатель работает без масла», рассмотрим отдельно.)
Но для чего нужно масло? Ответ кажется очевидным: чтобы смазывать! Действительно, основная задача масла — надёжно разделять две металлические поверхности, и таким образом снижать коэффициент трения. Как это происходит, хорошо видно на рисунке снизу. Но про другие важные для моторного масла задачи обычно забывают. Мы же перечислим их: удаление продуктов износа и частиц несгоревшего топлива из пар трения, охлаждение нагретых деталей и защита поверхностей от коррозии (плёнка из масла предотвращает контакт «металл-металл» и «металл-воздух»).
И чтобы масло качественно выполняло каждую из вышеперечисленных задач, химикам приходится тщательно продумывать состав масла, а инженерам — не менее тщательно проверять свойства будущего продукта. Поэтому современное моторное масло — это сложная смесь, составленная из нескольких базовых масел и пакета присадок, которая должна удовлетворять множеству требований. Базовые масла (минеральные, полученные при перегонке нефти, или синтетические, производимые способом химического синтеза на специальных заводах) определяют базовые вязкостно-температурные свойства будущего готового продукта, который мы увидим на прилавках автомагазинов. А вот за остальные показатели (моющие, антикоррозийные и прочие) отвечает именно пакет присадок.
Процесс создания масла — штука сложная. Вначале из многих сотен образцов масел нужно выбрать те, что подходят по вязкости, испаряемости и другим химико-физическим показателям. Затем отобранные образцы испытываются на специальных установках — трибометрах, которые имитируют работу подвижных деталей в двигателе и позволяют получить информацию о характеристиках смазочных материалов еще до проведения более дорогих моторных испытаний. Например, один из трибометров имитирует работу поршневого кольца и стенки цилиндра, что позволяет определить тенденции износа в этой паре трения. В итоге, из сотен образцов, проверенных во время испытаний, до финиша доходят всего 2-3...
Оставшиеся «финалисты» подвергаются различным, наиболее тяжелым моторным испытаниям, в ходе которых исследуются эксплуатационные характеристики моторных масел. Во время этих испытаний воссоздаются самые разнообразные условия эксплуатации двигателя, например, режим частых коротких поездок или езда по скоростному шоссе. По окончании испытаний, двигатель снимается со стенда и разбирается для оценки его состояния, при этом большое внимание уделяется степени износа деталей и их чистоте.
Помимо стандартных моторных испытаний, в лабораториях есть климатические установки и мощностные стенды, в которых воспроизводят различные температурные режимы эксплуатации от африканской жары до сибирских холодов и имитируются различные режимы работы двигателя. Так что красивая канистра на прилавке магазина — это вовсе не произвольная композиция из базовых масел и присадок, как думают многие, а тщательно продуманный и проверенный продукт, создание которого занимает до 3-х лет.
А теперь давайте вспомним типичную для автомобильных выставок недавнего прошлого картину. На стенде стоят «Жигули» со снятым поддоном картера, но двигатель работает. При этом стендист вещает заученную скороговорку: «Внимание, этот двигатель работает без масла! Такое возможно только благодаря нашей присадке». Обман? Не совсем: как нам рассказали специалисты компании Castrol, бензиновый атмосферник родом из семидесятых вполне способен работать на холостом ходу без масла! Вот только чудодейственная присадка к этому никакого отношения не имеет — этот «феномен» существует исключительно благодаря качественной сборке мотора и его примитивной конструкции.
И вообще специалисты Castrol категорически не рекомендуют добавлять дополнительные «модификаторы» и прочие «улучшатели». Сейчас каждое масло — это идеально сбалансированный продукт, обеспечивающий оптимальную работу двигателя. И любая другая добавка нарушит этот баланс и помешает маслу работать так, как задумали его создатели. Также инженеры не советуют тратить деньги на промывочные масла, не рекомендуют менять масло в дизельных двигателях чаще, чем в бензиновых... Всего — полтора десятка подобных рекомендаций, которые касаются укоренившихся среди автомобилистов заблуждений.
Вместо послесловия
К этому материалу наши читатели оставили множество комментариев, обсуждая специальные «бензиновые» и «дизельные» масла. Чтобы внести ясность, рассмотрим классификации моторных масел по API (API ― American Petroleum Institute, Американский институт нефти) и по ACEA (ACEA ― Association des Constracteurs Europeens des Automobiles, Европейская ассоциация автопроизводителей).
Аббревиатура API SL (где S ― Service), указывает на принадлежность масла к легковому сегменту, а API CI-4 (где С ― Commercial) к коммерческому. Но! Так как легкового дизелестроения в США нет, то масла API Sx часто называют бензиновыми, а API Cx ― коммерческими. В этот вопрос вносят ясность требования Европейской ассоциации автопроизводителей, которые четко разделяют масла на универсальные легковые ACEA Ax/Bx (масла для бензиновых двигателей легковых автомобилей и легкого коммерческого транспорта имеют маркировку Ax, для дизельных ― Bx) и грузовые ACEA Ex (масла для дизельных ДВС тяжелого коммерческого транспорта).
Что касается «масел, которые предназначены только лишь для использования в двигателях с сажевыми фильтрами». Это ― миф. Масла категории ACEA Cx (С ― Catalytic) предназначены не только для дизельных двигателей с дизельными сажевыми фильтрами DPF, но и для бензиновых моторов, оснащенных 3-компонентными катализаторами TWC. Особенность таких смазок ― беззольные присадки (именно зола забивает сажевые фильтры и нейтрализаторы), а также высокая степень очистки базовых масел от серы.
В качестве примера рассмотрим линейку масел Castrol. Например, «топовое» масло Edge Turbo Diesel имеет допуск SN/CF по API и допуск C3 по ACEA ― то есть подходит и для бензиновых, и для дизельных моторов. Что сообщает нам и производитель продукта, ясно печатая на упаковке: «Castrol EDGE Turbo Diesel предназначено для дизельных и бензиновых двигателей автомобилей». Масло Edge без приставки «Turbo Diesel» обладает... теми же допусками и также предназначено для дизельных и бензиновых моторов. Маркетинг!
Алексей Кованов
Фото и иллюстрации компании Castrol и Авто Mail.Ru